JP2006289911A

JP2006289911A - 射出成形機の制御装置

Info

Publication number: JP2006289911A
Application number: JP2005117149A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Katsuta; 弘勝田; Hirotaka Sekino; 裕崇関野; Ryoji Tominaga; 亮二富永; Kunihiko Noda; 邦彦野田
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2006-10-26
Also published as: CN100448647C; CN1846969A

Abstract

【課題】表示部に成形条件を表示するときに該当する成形品の画像や成形時における注意事項等も表示し作業性の向上を図る。
【解決手段】１つの成形品を成形する時には、タッチパネル付表示部のタッチパネルおいて射出成形条件の設定を選択すると、成形条件を設定する画面が表示される。そして、この画面において、該当する成形品のファイル名をタイトルとして入力すると、画面のＡ部分には入力したタイトルに該当する成形品の、製品コード、金型コード、金型番号等が表示され、Ｂ部分には成形品の画像が表示される。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形機の制御装置に係り、特に、ヒューマンマシンインターフェース部を備えた制御装置に関する。

射出成形機は、ホッパからバレルに投入された合成樹脂材料をヒータによる加熱で溶融し、この溶融樹脂をバレル内に設けた射出スクリュの回転及び前進動作によって前方に押出し、さらに、バレル内で溶融樹脂を計量した後射出ノズルから金型に射出するように動作する。このとき金型は型開閉機構によって閉塞保持されており射出される溶融樹脂が充填されるようになる。その後、金型は射出ノズルから離間され、型開閉機構から開放される、そして、金型から成形品が取出される。

このような射出成形機を制御する制御装置は、ヒューマンマシンインターフェース部を設け、このヒューマンマシンインターフェース部の操作部を操作して射出、型開閉、押出し、計量等に関しての速度、圧力、時間等の数値データを設定し、それをヒューマンマシンインターフェース部の表示部で表示するようにしていた。

このような制御装置では、ヒューマンマシンインターフェース部において、射出や計量するための射出スクリュの速度や金型の開閉速度や圧力等の動きは判るが、成形品の形や成形するときの注意等、実際に成形するときに必要な情報が少なく、このため、知っている作業者に聞いて確認する、あるいは手順書等の書類を使用して確認するなど、作業性が悪かった。

そこで、本発明は、表示部に成形条件を表示するとき、合わせて該当する成形品の画像や成形時における注意事項等を表示でき、これにより、作業性を向上できる射出成形機の制御装置を提供する。

本発明は、合成樹脂材料を加熱溶融した溶融樹脂を計量しつつ金型に射出して成形品を成形する射出成形機において、汎用オペレーティングシステムを搭載したヒューマンマシンインターフェース部と、表示部の画面上にタッチパネルを配置したタッチパネル付表示部と、成形品毎に設定された各種成形条件を、識別情報を付して記憶した第１の記憶部と、各成形品の画像データを、識別情報を付して記憶した第２の記憶部と、成形品を各種成形条件で成形する場合の注意点等のメモ情報を、識別情報を付して記憶した第３の記憶部を備え、各記憶部を内部記憶媒体あるいは外部記憶媒体に形成し、ヒューマンマシンインターフェース部は、タッチパネル付表示部のタッチパネルを操作して識別情報の入力操作を行うと、第１の記憶部に記憶した成形条件から該当する成形条件を呼び出してタッチパネル付表示部に表示し、この状態でタッチパネル付表示部のタッチパネルにより選択操作することで第２の記憶部から該当する画像データを呼び出して表示部に表示する、又は、第３の記憶部からメモ情報を呼び出して表示部に表示することにある。

本発明によれば、表示部に成形条件を表示するとき、合わせて該当する成形品の画像や成形時における注意事項等を表示でき、これにより、作業性を向上できる射出成形機の制御装置を提供できる。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は電動式射出成形機の制御装置に適用したものについて述べる。
図１は電動式射出成形機の構成を示す図で、射出成形機本体１は、ホッパ２を備えた円筒形状のバレル３内に、射出スクリュ４を回転自在にかつ進退可能に挿通配置している。前記バレル３の後部は前記ホッパ２と連通し、このホッパ２から合成樹脂材料が投入されるようになっている。

前記バレル３の外周に複数のヒータ(図示せず)を所定の間隔をあけて配置し、バレル外周部を加熱して投入された合成樹脂材料を溶融するようにしている。前記バレル３の先端部には溶融樹脂を射出するための射出ノズル５が形成されている。前記バレル３の温度は溶融樹脂の溶融度合いが先端部に向かって徐々に大きくなるように制御される。

前記射出スクリュ４は射出用サーボモータ６によって回転駆動するとともに進退動作するようになっている。すなわち、前記射出用サーボモータ６の回転駆動力を、プーリ７、タイミングベルト８、タイミングプーリ９からなる伝達機構を介して、サーボブラケット１０に回転自在に配置されたボールねじ軸１１に伝達するように構成されている。そして、前記ボールねじ軸１１にボールナット１２を螺合し、このボールナット１２がスラストボックス１３にボルト結合されている。さらに、このスラストボックス１３に前記射出スクリュ４の後端部を、回転自在に設けられたＳ軸やベアリング介して回転自在に結合している。

前記スラストボックス１３に回転自在に結合されたＳ軸に対し、タイミングプーリ１４を結合配置し、このタイミングプーリ１４とタイミングベルト１５とプーリ１６とからなる伝達機構を介して計量用サーボモータ１７を結合し、この計量用サーボモータ１７の回転駆動力を、伝達機構を介してＳ軸に伝達するようになっている。これにより、計量用サーボモータ１７の回転は、射出スクリュ４に計量動作を行わせる回転として伝達される。

前記バレル３の前方には、金型１８及びこの金型１８の開閉及び型締めを行う装置１９が配置されている。そして、前記射出スクリュ４の先端部４ａは、バレル３の先端部に形成された射出ノズル５を前記金型１８のノズル口１８ａへ押圧当接させた際に、前進動作してバレル３内で生成した溶融樹脂を射出ノズル５から射出して金型キャビティ２０内へ充填するように構成されている。

前記金型１８の開閉及び型締めを行う装置１９は、金型１８の一方を支持する固定盤２１に対し、タイバー２２を介して金型１８の他方を支持する可動盤２３を移動自在に設けるとともにこの可動盤２３をトグル式型締め機構２４を介してトグル機構支持盤２５に取り付けている。そして、前記トグル機構支持盤２５にトグル式型締め機構２４を駆動するための型締め用サーボモータ２６を取り付けている。２７はトグル式型締め機構２４による型厚を調整する型厚調整機構である。

この電動式射出成形機は、先ず、型締め用サーボモータ２６を駆動して金型１８の型閉じを開始するとともにバレル３の射出ノズル５を金型１８のノズル口１８ａへ押圧当接させる。次いで、計量用サーボモータ１７を駆動して射出する溶融樹脂の計量を行った後、射出用サーボモータ６を駆動して射出スクリュ４を前進させ金型キャビティ２０内に溶融樹脂の射出充填を行う。

この電動式射出成形機本体１の制御装置は、図２に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、射出成形機本体の管理、監視を行い、各部を制御する主制御部３１を備えている。また、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、射出成形機本体の動作順序を制御するシーケンス処理部３２、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、前記射出用サーボモータ６及び計量用サーボモータ１７を制御するサーボ指令部３３を備えている。前記主制御部３１、シーケンス処理部３２、サーボ指令部３３はバスライン３４によって互いに電気的に接続している。

前記サーボ指令部３３は、サーボアンプ３５を制御して射出用サーボモータ６を駆動する。そして、射出用サーボモータ６の回転や電流値を検出部３６で検出している。前記サーボ指令部３３は、検出部３６から検出信号を取り込んで前記射出スクリュ４の移動位置や回転速度やモータの電流値を検出し、それに基づいて射出用サーボモータ６を制御するフィードバック制御を行う。

また、前記サーボ指令部３３は、サーボアンプ３７を制御して計量用サーボモータ１７を駆動する。そして、計量用サーボモータ１７の回転や電流値を検出部３８で検出している。前記サーボ指令部３３は、検出部３８から検出信号を取り込んで前記射出スクリュ４の移動位置や回転速度やモータの電流値を検出し、それに基づいて計量用サーボモータ１７を制御するフィードバック制御を行う。
前記シーケンス処理部３２には、Ｉ／Ｏバス３９を介してＩ／Ｏ４０等が電気的に接続されている。

前記主制御部３１は、通信インターフェース部を備え、この通信インターフェース部に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、汎用ＯＳ（オペレーティングシステム）を有するＨＭＩ（ヒューマンマシンインターフェース）部４１をイーサネット（Ｒ）等のＬＡＮ４２によって接続している。前記ＨＭＩ部４１は、例えば、パーソナルコンピュータからなり、液晶ディスプレイの画面上にタッチパネルを配置したタッチパネル付表示部４３の表示部に接続し、この表示部を表示制御する。

また、前記主制御部３１は、複数の機械的な操作スイッチを設けた操作パネル部４４をケーブル４５によって接続し、また、前記タッチパネル付表示部４３のタッチパネルをケーブル４６によって接続し、さらに、前記バレル３の外周部に配置したヒータによるバレルの温度を制御する温度制御部４７をケーブル４８によって接続している。

前記ＨＭＩ部４１は、図３に示すように、制御部本体を構成するＣＰＵ５１、プログラムデータを格納したＲＯＭ５２、データ処理に使用するメモリ等を設けたＲＡＭ５３、ＬＡＮ４２を介して主制御部３１と通信を行う通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）５４、前記タッチパネル付表示部４３の表示部を表示制御する表示コントローラ５５、汎用ＯＳ等を格納したコンパクトフラッシュカードやハードディスクなどの不揮発性記憶媒体を使用した記憶装置５６、光ディスク等の外部記憶媒体５７と接続し、この外部記憶媒体５７とデータの通信を行う記憶媒体インターフェース（Ｉ／Ｆ）５８を設け、互いにバスライン５９によって電気的に接続している。

前記タッチパネル付表示部４３は、前記ＨＭＩ部４１によって表示コントローラ５５を介して表示部が表示制御される。そして、前記タッチパネル付表示部４３からのキー信号が前記主制御部３１に入力される構成になっており、主制御部３１では入力したキー信号のうち、ＨＭＩ部４１で必要な信号を、ＬＡＮ４２を介してＨＭＩ部４１に送信するようにしている。

前記記憶装置５６の記憶媒体には、成形品毎に設定された各種成形条件を、例えばファイル名からなる識別情報を付して記憶した第１の記憶部と、各成形品の画像データを、識別情報を付して記憶した第２の記憶部と、成形品を各種成形条件で成形する場合の注意点等のメモ情報を、識別情報を付して記憶した第３の記憶部が形成されている。なお、前記第１の記憶部、第２の記憶部、第３の記憶部の全て、あるいは一部を外部記憶媒体５７に形成してもよい。

このような構成においては、１つの成形品を成形する時には、タッチパネル付表示部４３の表示部に成形条件の設定を選択する画面が表示されている状態でタッチパネルをタッチ操作して成形条件の設定を選択すると、表示部には図４に示すように成形条件を設定する画面が表示される。そして、この画面において、該当する成形品のファイル名をタイトルとして入力すると、例えば画像を優先して表示するように設定されていれば、画面のＢ部分に成形品の画像が表示される。なお、画面のＡ部分には入力したタイトルやこのタイトルに該当する成形品の製品コード、金型コード、金型番号等が表示される。

これにより、成形品を正確に把握していない作業者においてはどのような成形品を成形するのかを容易に確認することができる。また、成形品を把握している作業者においては入力したタイトルが正しかったか画像から容易に確認することができる。

この状態でメモのアイコンＣ上のタッチパネルを指でタッチすると、図５に示すように、Ｂ部分に成形品の画像に代わって注意事項等成形時に必要な情報が文章として表示される。これにより、作業者は成形時に必要な情報を容易に確認することができる。

また、図４の画面において外部メモのアイコンＤ上のタッチパネルを指でタッチすると、図６に示すように、Ｂ部分に成形品の画像に代わって、後から外部設定された事項等が外部メモとして表示される。これにより、作業者はその他の必要な情報も容易に確認することができる。
なお、図５又は図６の画面において画像のアイコンＥ上のタッチパネルを指でタッチすれば、図４の画面に戻り、Ｂ部分に再び成形品の画像が表示されるようになる。

このように、射出成形の作業に先立って、作業者がタッチパネル付表示部４３のタッチパネルを操作して成形条件を設定する画面を表示し、この状態で該当する成形品のファイル名をタイトルとして入力することで、表示部の画面に該当する成形条件とともに成形品の画像が表示され、また、メモや外部メモのアイコンのタッチ操作によって注意事項等成形時に必要な情報や外部設定された事項等が表示されるので、射出成形の作業がスムーズに実行でき、作業性を向上できる。

そして、射出成形においては、主制御部３１は温度制御部４７を制御してホッパ２からバレル３内に投入された合成樹脂材料をヒータによる加熱によって溶融し、シーケンス処理部３２及びサーボ指令部３３を制御する。これにより、先ず、計量サーボモータ１７が駆動して射出スクリュ４を移動させて射出する溶融樹脂量を計量する。次に、射出用サーボモータ６が駆動して射出スクリュ４を前進させ、先端部４ａで溶融樹脂を射出ノズル５へ押出す。これにより、射出ノズル５から金型１８のノズル口１８ａに溶融樹脂が射出され、金型キャビティ２０内に充填される。充填が終了すると、金型１８の開閉及び型締めを行う装置１９が動作して、金型１８をバレル３から離間させるとともに金型１８を開放し、成形された製品が取出される。

本発明の一実施の形態に係る電動式射出成形機の構成を示す図。同実施の形態に係る射出成形機本体の制御装置のブロック図。図２の制御装置のＨＭＩ部の構成を示すブロック図。図２のタッチパネル付表示部における成形条件設定時の表示画面例を示す図。図２のタッチパネル付表示部における成形条件設定時の表示画面例を示す図。図２のタッチパネル付表示部における成形条件設定時の表示画面例を示す図。

符号の説明

１…射出成形機本体、１８…金型、３１…主制御部、４１…ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）部、４３…タッチパネル付表示部、５１…ＣＰＵ、５６…記憶装置、５７…外部記憶媒体。

Claims

合成樹脂材料を加熱溶融した溶融樹脂を計量しつつ金型に射出して成形品を成形する射出成形機において、
汎用オペレーティングシステムを搭載したヒューマンマシンインターフェース部と、表示部の画面上にタッチパネルを配置したタッチパネル付表示部と、成形品毎に設定された各種成形条件を、識別情報を付して記憶した第１の記憶部と、各成形品の画像データを、識別情報を付して記憶した第２の記憶部と、成形品を各種成形条件で成形する場合の注意点等のメモ情報を、識別情報を付して記憶した第３の記憶部を備え、
前記各記憶部を内部記憶媒体あるいは外部記憶媒体に形成し、
前記ヒューマンマシンインターフェース部は、前記タッチパネル付表示部のタッチパネルを操作して識別情報の入力操作を行うと、前記第１の記憶部に記憶した成形条件から該当する成形条件を呼び出して前記タッチパネル付表示部に表示し、この状態で前記タッチパネル付表示部のタッチパネルにより選択操作することで前記第２の記憶部から該当する画像データを呼び出して前記表示部に表示する、又は、前記第３の記憶部からメモ情報を呼び出して前記表示部に表示することを特徴とする射出成形機の制御装置。